实例介绍
【实例简介】1_领航者ZYNQ之FPGA开发指南_V1.2.1
【实例截图】
【核心代码】
目录 内容简介 .............................................................................. 9 前 言 .............................................................................. 10 第一篇 硬件篇 ................................................................... 11 ZYNQ简介 ................................................................. 12 ZYNQ简介 ..................................................................... 13 FPGA简介 ..................................................................... 15 ZYNQ PL简介 .................................................................. 20 ZYNQ PS简介 .................................................................. 26 实验平台简介 ............................................................. 31 领航者ZYNQ开发板资源初探 ..................................................... 32 领航者开发板底板资源 ................................................... 32 领航者开发板核心板资源 ................................................. 34 领航者ZYNQ开发板资源说明 ..................................................... 36 硬件资源说明 ........................................................... 36 软件资源说明 ........................................................... 42 硬件资源详解 ............................................................. 45 领航者ZYNQ的IO分配 ........................................................... 46 PL端的IO分配 ........................................................... 46 PS端的IO分配 ........................................................... 51 开发板底板原理图详解 ......................................................... 56 底板电源 ............................................................... 56 ZYNQ 启动模式 .......................................................... 59 有源蜂鸣器 ............................................................. 59 PL LED ................................................................. 60 PS LED ................................................................. 60 PL按键 ................................................................. 61 PS按键 ................................................................. 61 电容触摸按键 ........................................................... 62 14-Pin JTAG接口 ........................................................ 63 USB串口 ............................................................... 63 RS232 接口 ............................................................ 64 RS485 接口 ............................................................ 65 RGB LCD 模块接口....................................................... 66 XADC接口 .............................................................. 67 OLED/摄像头模块接口 ................................................... 68 EEPROM ................................................................ 68 实时时钟 .............................................................. 69 ATK模块接口............................................................ 70 I2S音频编解码 ......................................................... 71 原子哥在线教学：www.yuanzige.com 论坛:www.openedv.com 4 领航者 ZYNQ 之 FPGA 开发指南 HDMI接口 .............................................................. 72 PL端千兆以太网接口（RJ45）............................................. 74 USB 2.0接口 ........................................................... 76 Micro SD卡接口 ........................................................ 79 CAN接口 ............................................................... 80 IO扩展口 .............................................................. 81 开发板核心板原理图详解 ....................................................... 82 核心板电源 ............................................................. 82 ZYNQ主控芯片 ........................................................... 85 DDR3 SDRAM存储器 ....................................................... 88 6-Pin JTAG 接口......................................................... 91 PS复位按键 ............................................................. 92 PL LED ................................................................. 92 PS LED ................................................................. 93 PL时钟输入 ............................................................. 93 PS时钟输入 ............................................................. 93 PL配置状态指示灯 ...................................................... 94 PS端千兆以太网 ........................................................ 94 QSPI FLASH ............................................................ 96 eMMC .................................................................. 97 开发板使用注意事项 ........................................................... 98 ZYNQ的学习方法 ............................................................... 99 第二篇 软件篇 .................................................................. 101 Vivado软件的安装和使用 .................................................. 102 Vivado软件的安装 ............................................................ 103 Vivado软件的使用 ............................................................ 112 新建工程 .............................................................. 113 设计输入 .............................................................. 121 分析与综合 ............................................................ 127 约束输入 .............................................................. 131 设计实现 .............................................................. 134 下载比特流 ............................................................ 136 在线逻辑分析仪的使用 ........................................................ 141 HDL实例化调试探针流程.................................................. 142 Hardware Manager中观察调试信号......................................... 148 网表插入调试探针流程 .................................................. 153 在Vivado中进行功能仿真 ...................................................... 162 第三篇 语法篇 .................................................................. 178 Verilog HDL语法 ......................................................... 179 Verilog概述 ................................................................. 180 Verilog简介 ........................................................... 180 原子哥在线教学：www.yuanzige.com 论坛:www.openedv.com 5 领航者 ZYNQ 之 FPGA 开发指南 为什么需要Verilog ..................................................... 180 Verilog和VHDL区别 ..................................................... 180 Verilog和C的区别 ...................................................... 181 Verilog基础知识 ............................................................. 181 Verilog的逻辑值 ....................................................... 181 Verilog的标识符 ....................................................... 182 Verilog的数字进制格式.................................................. 182 Verilog的数据类型 ..................................................... 182 Verilog的运算符 ....................................................... 183 Verilog程序框架 ............................................................. 186 注释 .................................................................. 186 关键字 ................................................................ 186 程序框架 .............................................................. 187 Verilog高级知识点 ........................................................... 190 阻塞赋值（Blocking）................................................... 190 非阻塞赋值（Non-Blocking）............................................. 191 assign和always区别 .................................................... 193 带时钟和不带时钟的always............................................... 193 什么是latch ........................................................... 194 状态机 ................................................................ 195 模块化设计 ............................................................ 199 Verilog编程规范 ............................................................. 203 编程规范重要性 ........................................................ 203 工程组织形式 .......................................................... 204 文件头声明 ............................................................ 204 输入输出定义 .......................................................... 205 parameter定义 ......................................................... 205 wire/reg定义 .......................................................... 205 信号命名 .............................................................. 206 always块描述方式 ...................................................... 206 assign块描述方式 ...................................................... 207 空格和TAB ............................................................ 207 注释 ................................................................. 207 模块例化 ............................................................. 208 其他注意事项 ......................................................... 208 第四篇 实战篇 .................................................................. 210 LED灯闪烁实验 ........................................................... 211 LED灯简介 ................................................................... 212 实验任务 .................................................................... 212 硬件设计 .................................................................... 212 程序设计 .................................................................... 213 原子哥在线教学：www.yuanzige.com 论坛:www.openedv.com 6 领航者 ZYNQ 之 FPGA 开发指南 下载验证 .................................................................... 216 按键控制LED闪烁实验 ..................................................... 219 按键简介 .................................................................... 220 实验任务 .................................................................... 220 硬件设计 .................................................................... 220 程序设计 .................................................................... 221 下载验证 .................................................................... 223 按键控制蜂鸣器实验 ...................................................... 224 蜂鸣器简介 .................................................................. 225 实验任务 .................................................................... 225 硬件设计 .................................................................... 225 程序设计 .................................................................... 226 下载验证 .................................................................... 230 触摸按键控制LED灯实验 ................................................... 231 触摸按键简介 ................................................................ 232 实验任务 .................................................................... 232 硬件设计 .................................................................... 232 程序设计 .................................................................... 233 下载验证 .................................................................... 236 呼吸灯实验 .............................................................. 238 呼吸灯简介 ................................................................. 239 实验任务 ................................................................... 239 硬件设计 ................................................................... 239 程序设计 ................................................................... 240 下载验证 ................................................................... 242 IP核之MMCM/PLL实验 ...................................................... 243 MMCM/PLL IP核简介 .......................................................... 244 实验任务 ................................................................... 247 硬件设计 ................................................................... 247 程序设计 ................................................................... 248 下载验证 ................................................................... 255 IP核之RAM实验 ........................................................... 257 RAM IP核简介 ............................................................... 258 实验任务 ................................................................... 259 硬件设计 ................................................................... 259 程序设计 ................................................................... 259 下载验证 ................................................................... 267 IP核之FIFO实验 .......................................................... 269 FIFO IP核简介 .............................................................. 270 实验任务 ................................................................... 271 硬件设计 ................................................................... 271 原子哥在线教学：www.yuanzige.com 论坛:www.openedv.com 7 领航者 ZYNQ 之 FPGA 开发指南 程序设计 ................................................................... 271 下载验证 ................................................................... 284 UART串口通信实验 ........................................................ 286 UART串口简介 ............................................................... 287 实验任务 ................................................................... 288 硬件设计 ................................................................... 288 程序设计 ................................................................... 289 下载验证 ................................................................... 301 RS485串口通信实验 ....................................................... 304 RS-485简介 ................................................................. 305 实验任务 ................................................................... 305 硬件设计 ................................................................... 306 程序设计 ................................................................... 307 下载验证 ................................................................... 313 RGB TFT-LCD彩条显示实验.................................................. 315 RGB TFT-LCD简介 ............................................................ 316 实验任务 ................................................................... 322 硬件设计 ................................................................... 322 程序设计 ................................................................... 325 下载验证 ................................................................... 335 RGB TFT-LCD字符和图片显示实验............................................ 337 RGB TFT-LCD简介 ............................................................ 338 实验任务 ................................................................... 338 硬件设计 ................................................................... 338 程序设计 ................................................................... 338 下载验证 ................................................................... 350 HDMI彩条显示实验 ........................................................ 351 简介 ....................................................................... 352 实验任务 ................................................................... 355 硬件设计 ................................................................... 355 程序设计 ................................................................... 357 下载验证 ................................................................... 374 HDMI方块移动实验 ........................................................ 376 HDMI简介 ................................................................... 377 实验任务 ................................................................... 377 硬件设计 ................................................................... 377 程序设计 ................................................................... 377 下载验证 ................................................................... 381 EEPROM读写测试实验 ...................................................... 383 EEPROM简介 ................................................................. 384 实验任务 ................................................................... 389 原子哥在线教学：www.yuanzige.com 论坛:www.openedv.com 8 领航者 ZYNQ 之 FPGA 开发指南 硬件设计 ................................................................... 389 程序设计 ................................................................... 391 下载验证 ................................................................... 402 RTC实时时钟LCD显示实验............................................... 403 PCF8563简介 ................................................................ 404 实验任务 ................................................................... 406 硬件设计 ................................................................... 407 程序设计 ................................................................... 408 下载验证 ................................................................... 424 频率计实验 .......................................................... 425 等精度频率计简介 ........................................................... 426 实验任务 ................................................................... 427 硬件设计 ................................................................... 427 程序设计 ................................................................... 428 下载验证 ................................................................... 439 高速AD/DA实验 ....................................................... 441 高速AD/DA简介 .............................................................. 442 实验任务 ................................................................... 445 硬件设计 ................................................................... 445 程序设计 ................................................................... 448 下载验证 ................................................................... 456 MDIO接口读写测试实验................................................. 459 简介 ....................................................................... 460 实验任务 ................................................................... 466 硬件设计 ................................................................... 466 程序设计 ................................................................... 468 下载验证 ................................................................... 478 以太网ARP测试实验 ................................................... 481 简介 ....................................................................... 482 实验任务 ................................................................... 494 硬件设计 ................................................................... 494 程序设计 ................................................................... 496 下载验证 ................................................................... 518 以太网UDP测试实验 ................................................... 525 简介 ....................................................................... 526 实验任务 ................................................................... 530 硬件设计 ................................................................... 530 程序设计 ................................................................... 530 下载验证 ................................................................... 540
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